Profilatori: Uređaji Za Mjerenje Hrapavosti. Šta Je To? Optički, Laserski I Drugi Beskontaktni Modeli

2024 Autor: Beatrice Philips | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-07 13:48

Profilometar Poseban je uređaj za mjerenje površinske hrapavosti pojedinih dijelova, mehanizama i elemenata izrađenih od materijala različite gustoće. Pomaže u određivanju kvalitete proizvoda i potrebi za dodatnom obradom. Upotreba, a posebno odabir aparata, važni su koraci u gotovo svakom proizvodnom procesu. Stoga biste prije kupnje i početka rada s mjeračem trebali detaljno proučiti koje su to vrste profila, njihovu funkcionalnost i tehnološke značajke.

Šta je to?

Indeks hrapavosti površine - ovo je jedna od glavnih tehničkih karakteristika kvalitete proizvoda dizajniranog za rad u teškim uvjetima, koji uključuje jako trošenje materijala za proizvodnju. Nivo hrapavosti će odrediti i ukupnu kvalitetu rada proizvoda - njegove radne parametre i trajanje upotrebe. Indeks hrapavosti je vrlo važan, na primjer, za motore s unutarnjim izgaranjem i druge slične komponente i mehanizme s velikim brojem pokretnih dijelova i elemenata.

Tijekom rada na radnim površinama takvih mehanizama javljaju se kontinuirani procesi koji negativno utječu na strukturu i integritet materijala:

• stvaranje strugotina, pukotina i zareza različitih veličina;

• mehaničko trošenje materijala;
• erozija metala, njegovo djelomično drobljenje.

Za povećanje tehničkih i operativnih karakteristika proizvoda, poboljšanje kvalitete njegovog rada, kao i produljenje roka trajanja, dodatna tehnološka obrada značajno pomaže - brušenje … Razina hrapavosti površine ovisit će o tome, što se mjeri profilometrom.

Takvi nastali nedostaci mogu imati još veći utjecaj na kvalitetu mehanizma od jakog pregrijavanja ili udara, pa shodno tome brže uzrokuju njegovu deformaciju. A pregrijavanje samog metala najčešće se događa zbog prekomjernog trenja, čiji je uzrok prevelika hrapavost površine pojedinog elementa.

Stoga hrapavost uvelike utječe na tehničke pokazatelje materijala kao što su:

• otpornost na stvaranje korozije;
• opća izdržljivost;
• dozvoljeni koeficijent trenja.

Ovaj uređaj vam omogućuje da odredite točno stanje površine materijala, i što je najvažnije, potrebu za njegovom daljnjom obradom (čišćenje ili brušenje).

Pregledi

Po principu rada profilometri se dijele na kontakt i beskontaktno uređaja. Kontaktni uređaji opremljeni su posebnim čeličnim olovkom sa tvrdim vrhom. Određuje nivo hrapavosti, krećući se po površini proizvoda, i daje očitanja na ekranu instaliranom u kućištu uređaja.

Beskontaktni ili optički profilometri određuju razinu hrapavosti dijela pomoću optičkog senzora i lasera, koji također, pregledavajući površinu, prikazuje dobivene podatke na posebnom minijaturnom monitoru. Razmotrimo detaljnije obje vrste profilometara, karakteristike njihovog rada i glavne tehničke karakteristike.

Kontaktni profilometri

Za ilustrativan primjer, razmotrimo jedan od najčešćih kontaktnih profilometara - uređaj s digitalnim očitanjem modela 296. Tipičan je predstavnik uređaja u ovoj klasi mjernih tehnologija čiji se rad temelji na induktivnoj konverziji signala. Ovaj mjerač je dizajniran za mjerenje nivoa hrapavosti samo ravnih površina. Strukturno, kontakt profil se sastoji od sljedećih elemenata:

• čelična olovka sa tvrdim, obično dijamantskim vrhom;
• uređaj za pomicanje sonde;
• pretvarač nivoa hrapavosti;
• digitalni pretvarač i pojačalo signala snage;
• ekran ili minijaturni monitor;
• obrnuti senzori za kontrolu sonde, smjer njenog kretanja;
• prekidač za način merenja;
• relej za podešavanje vremenskog intervala.

Profilni model 296, kao i uređaji slične modifikacije, na primjer, profilni profil 130, smatraju se stacionarnom mjernom opremom. Ovi uređaji se uglavnom koriste za određivanje hrapavosti površina samo u laboratorijskim, radionicama.

No, osim njih, postoje i mobilni ili prijenosni profilni profili malih dimenzija. Na primjer, mjerni uređaj ruske proizvodnje model TR-100 s piezoelektričnim pretvaračem.

Unatoč činjenici da ovaj profilometar radi na istom principu kao i prethodni modeli, njegova funkcionalnost omogućuje vam da odredite razinu hrapavosti ne samo na ravnim, već i na konveksnim i konkavnim površinama.

Podešavanje očitanja izlazne količine ili indikacije u model TR-100 provodi se na trošak posebne jedinice, dodatno ugrađene u glavni radni krug uređaja. Osim toga, profilni mjerač TR -100 ima širi raspon mjerenja - od 0,05 do 50 mikrometara (μm). Njegov značajan nedostatak u usporedbi s laboratorijskim ili radionicama je manja točnost određivanja (razlika između modela je oko 10-12%).

Beskontaktni profilometri

Za razliku od kontaktnih modela, beskontaktni profilometri imaju više mogućnosti. Stoga su danas mnogo rasprostranjeniji, češće se koriste u proizvodnji. Njihove glavne prednosti su mogućnost daljinskog skeniranja, kao i funkcija mrežnog prijenosa podataka i automatskog slanja informacija na monitor računara ili štampač za kasnije štampanje . Dopuštena udaljenost ili udaljenost od ispitivane površine ovisit će o specifičnom modelu mjerača. Kao i u slučaju kontaktnih modela, beskontaktni uređaji također postoje u dvije glavne vrste - stacionarni i prijenosni.

Beskontaktni stacionarni profilometar s funkcijom bilježenja dobivenog rezultata uključuje sljedeće elemente:

• ploča za slijetanje sa posebnim utorima u koje je pričvršćen ispitni materijal ili proizvod;
• posebna laserska glava za površinsko skeniranje;
• optički uređaj sa primarnim mjernim pretvaračima - poseban senzor ili senzor;
• vodeći kanal za prijenos valova - valovod;
• kompjuterizovani čvor sa odgovarajućim korisničkim interfejsom za upravljanje uređajem i povezivanje dodatnih uređaja za snimanje na njega.

Dobro osmišljena funkcionalnost beskontaktnog optičkog profilnog mjerača omogućuje vam da odredite i prikažete na monitoru vrlo veliku, a u većini slučajeva i iscrpnu količinu potrebnih informacija. Detaljni podaci pomažu da se što točnije utvrdi nivo hrapavosti površine i potreba za daljom obradom. Dobivene informacije uključuju važne pokazatelje kao što su:

• profil područja skeniranja - uzdužni i poprečni;
• najveća dopuštena točnost mjerenja za određenu površinu;
• diskretnost (diskontinuitet) koraka mjerenja uređaja;
• greška čitanja u vrijeme skeniranja, kao i moguća ukupna ukupna greška.

Osim glavne funkcionalnosti, takvi profilometri pružaju mogućnost zabilježite dobivene rezultate na posebnom papiru za termičku štampu . Snimanje se vrši u obliku profilograma, tako da se uređaj može koristiti i kao punopravni profilograf. Kontrola i nadzor skeniranja provode se u zasebnom dijaloškom načinu rada, što omogućuje ponovno mjerenje razine hrapavosti ne na cijelom proizvodu, već samo u potrebnim područjima.

Kao primjer prijenosnog ili mobilnog beskontaktnog profilometra, razmotrite jedan od najpopularnijih modela ove vrste uređaja - metar njemačke proizvodnje Mahr MarSurf PS1 . U ovom kompaktnom uređaju upravljački signal se prenosi u odgovarajuće kolo pomoću posebnog optičkog senzora. Slučajne nehotične fluktuacije (periodične parcijalne promjene) udaljenosti između ispitivane površine i prijemnika za očitavanje aparata kompenziraju se automatskim sistemom za kalibraciju koraka mjerenja.

Profilometar je opremljen prikladnim digitalnim ekranom i posebnim uvlačivim beskontaktnim olovkom. Opseg merenja nivoa hrapavosti u prijenosni model Mahr MarSurf PS1 kreće se od 5 do 15 mikrometara.

Kao i svi moderni mobilni profilometri, uređaj radi ne samo iz električne mreže, već i iz ugrađenih baterija. Postoje i modeli sa izmjenjivim baterijama.

Kako odabrati?

Izbor mjerača izravno će ovisiti o vrsti površine koja se ispituje i namjeni, složenosti predmeta koji se ispituje. Stacionarni kontaktni i beskontaktni profilometri pružaju precizniju i detaljniju procjenu nivoa hrapavosti materijala . Hrapavost tvrdih površina, poput dijelova od čelika s visokim ugljikom, najbolje se mjeri dijamantskom olovkom. Pogodnije je izvršiti operativnu ili djelomičnu procjenu kvalitete obrade materijala prijenosnim uređajem prenosivi uređaj.

Optički nekontaktni mjerači dizajnirani su samo za skeniranje očišćenih materijala - prašina i prljavština mogu značajno iskriviti rezultat.

U posebnim proizvodnim uvjetima preporučuje se upotreba kontaktnih profila sa tvrdim dijamantskim vrhom za provjeru takvih površina, u protivnom vrijednost hrapavosti neće biti točna.